CN102410931B - 一种齿轮箱轴向负荷加载试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮箱轴向负荷加载试验装置及方法，装置的关键在于包括液压缸；所述液压缸包括缸体（3）和设置于所述缸体（3）内的活塞（5）；所述活塞（5）内设置有连接通孔（51）；所述连接通孔（51）内设置有用于与齿轮箱的输出法兰（1）连接的连杆组件（2）；所述连杆组件（2）上依次套装有推力轴承（6）、轴承挡板（8）和圆螺母（7）；所述推力轴承（6）紧靠在所述活塞（5）的端面。本发明利用液压原理，通过驱动液压缸活塞实现向被试齿轮箱施加轴向推力，并能精确控制轴向加载力的大小，使试验工况更接近齿轮箱的实际工况，从而使试验精度大大提高。

Description

一种齿轮箱轴向负荷加载试验装置及方法

技术领域       

本发明涉及一种齿轮箱试验装置及方法，特别是涉及一种齿轮箱的轴向负荷加载试验装置及方法。

背景技术

现有技术中，齿轮箱出厂时，需要对齿轮箱进行功率加载试验，以验证齿轮箱的质量。但是齿轮箱实际工作时，部分齿轮箱驱动的工作机在运转时会产生一个轴向附加推力并作用在齿轮箱上。例如核电循环泵配套齿轮箱，该齿轮箱所驱动的循环泵在运转时会产生向下的轴向推力，该推力最终将由齿轮箱来承受。由于轴向推力是工作机在运转过程中产生的，而在齿轮箱出厂试验时，只是对齿轮箱进行功率加载试验，无法对齿轮箱进行轴向载荷加载试验，因此如果齿轮箱的试验工况与实际工况存在差异，试验结果就不能很好的验证设计。

因此本领域技术人员致力于开发一种能够对齿轮箱进行轴向负荷加载的试验方法及装置。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够对齿轮箱进行轴向负荷加载的试验装置及试验方法。

为实现上述目的，根据本发明的第一层面，本发明提高了一种齿轮箱轴向负荷加载试验装置，其关键在于包括液压缸；所述液压缸包括缸体和设置于所述缸体内的活塞；所述活塞内设置有连接通孔；所述连接通孔内设置有用于与齿轮箱的输出法兰连接的连杆组件；所述连杆组件上依次套装有推力轴承、轴承挡板和圆螺母；所述推力轴承紧靠在所述活塞的端面。

为使连杆组件能与输出轴一起转动而活塞不转动，所述连杆组件与所述连接通孔间隙配合。

上述试验装置利用液压缸原理，可对齿轮箱施加轴向推力，特别是轴向大负荷进行试验。并且，该试验可与齿轮箱功率加载试验同时进行，因而能够更真实的模拟齿轮箱实际工况，对齿轮箱的性能作出准确评估。

为使推力轴承的自动对中，提高轴承刚性，防止滚动体滑动而造成轴承的损坏，同时提高轴引导的精确性，减低装置的工作噪音，补偿轴承在运行中的磨损，使轴承获得良好运行，所述推力轴承为球面滚子推力轴承。

为使试验结果更精确，所述液压缸为单作用液压缸结构；所述推力轴承、轴承挡板和圆螺母设置在所述活塞背对液压缸的进油口一侧。这样的结构使液压缸活塞背油一侧的端面为推力轴承的一个支撑面，因此推力轴承可作为连杆组件悬臂端的径向和轴向支撑。

为保证液压缸中的油液不会流失，从而保证压力恒定，所述液压缸的进油油路上设置有单向阀。

为精确控制轴向加载力的大小，所述液压缸的进油油路上设置有压力调节阀。液压泵向液压缸注入高压油时，通过压力调节阀可控制油缸的进油压力。

为便于液压缸的固定，所述缸体与支撑架固定连接。因此可使支撑架与工作台或地面固定连接，以使缸体保持固定状态。

为提高活塞运动时的位置精度，所述活塞包括为一体结构的受力部和导向部；所述导向部位于受力部上表面中部上方，且穿出缸体。

根据本发明的另一层面，本发明提供了一种齿轮箱轴向负荷加载试验方法，其关键在于包括以下步骤：（1）将液压缸的缸体固定；（2）将齿轮箱的输出法兰与连杆组件相连，并且连杆组件穿过液压缸活塞与液压缸活塞相连；连杆组件能与液压缸活塞保持相对转动；（3）启动齿轮箱；（4）向液压缸内注入高压油，使活塞带动齿轮箱的输出轴进行轴向运动；（5）对齿轮箱的性能进行常规测试。

本发明的有益效果是：

（1）本发明可实现齿轮箱轴向大负荷的加载，并且推力加载试验可与功率加载试验同时进行，从而使试验工况能够准确模拟齿轮箱的实际工况，因此试验结果更能反映齿轮的啮合质量、齿轮箱箱体的刚度、润滑系统的可靠性等；

（2）由于采用具有自动调心功能的推力轴承，因此可提高轴引导的精确性，在运转过程中自动对中，减小加载装置振动，降低噪声，使转动部件平稳运转；

（3）由于设置有压力调节阀，因此可精确控制轴向推力的大小，从而进一步提高了试验的精度；

（4）由于高压油入口配有的单向阀，因此可保证液压缸中的油液不会流失，并使油缸中的压力保持稳定，从而进一步提高了试验精度。

总之，本发明利用液压原理，通过驱动液压缸活塞实现向被试齿轮箱施加轴向推力，并能精确控制轴向加载力的大小，使试验工况更接近齿轮箱的实际工况，从而使试验精度大大提高。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：如图1所示， 一种立式齿轮箱轴向负荷加载试验装置，包括液压缸，液压缸包括缸体3和设置于缸体3内的活塞5。的活塞5内设置有连接通孔51，连接通孔51内设置有用于与齿轮箱的输出法兰1连接的连杆组件2。连杆组件2上依次套装有球面滚子推力轴承6、轴承挡板8和圆螺母7，推力轴承6紧靠活塞5的端面设置。

本实施例中，连杆组件2与连接通孔51间隙配合，因此可保证连杆组件能与输出轴一起转动而活塞不转动，从而使功率加载试验和推力加载试验可同时进行。

本实施例中，液压缸为单作用液压缸结构，活塞5包括受力部52和导向部53，导向部53位于受力部52上表面中部上方，且穿出缸体3。进油口11设置在液压缸的上端。推力轴承6、轴承挡板8和圆螺母7设置在活塞5的下端面一侧。

液压缸的进油油路上设置有单向阀10，单向阀10的下游设置有压力调节阀9。

本实施例中，缸体3与支撑架4焊接为一体结构，支撑架4可固定在地面上。

上述试验装置按照以下步骤工作：（1）将支撑架固定在地面上；（2）将齿轮箱的输出法兰与连杆组件相连；（3）启动齿轮箱；（4）向液压缸内注入高压油，使活塞带动齿轮箱的输出轴进行轴向运动；（5）对齿轮箱的性能进行常规测试。

由于推力加载试验与功率加载试验同时进行，因此本实施例中，试验工况能够准确模拟齿轮箱的实际工况，从而使试验结果更能反映齿轮的啮合质量、齿轮箱箱体的刚度、润滑系统的可靠性等性能指标。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种齿轮箱轴向负荷加载试验装置，包括液压缸；所述液压缸包括缸体（3）和设置于所述缸体（3）内的活塞（5）；所述活塞（5）内设置有连接通孔（51）；所述连接通孔（51）内设置有用于与齿轮箱的输出法兰（1）连接的连杆组件（2）；所述连杆组件（2）上依次套装有推力轴承（6）、轴承挡板（8）和圆螺母（7）；所述推力轴承（6）紧靠在所述活塞（5）的端面；其特征是：所述连杆组件（2）与所述连接通孔（51）间隙配合。

2.如权利要求1所述的齿轮箱轴向负荷加载试验装置，其特征是：所述推力轴承（6）为球面滚子推力轴承。

3.如权利要求1所述的齿轮箱轴向负荷加载试验装置，其特征是：所述液压缸为单作用液压缸结构；所述推力轴承（6）、轴承挡板（8）和圆螺母（7）设置在所述活塞（5）背对液压缸的进油口（11）一侧。

4.如权利要求1所述的齿轮箱轴向负荷加载试验装置，其特征是：所述液压缸的进油油路上设置有单向阀（10）。

5.如权利要求1所述的齿轮箱轴向负荷加载试验装置，其特征是：所述液压缸的进油油路上设置有压力调节阀（9）。

6.如权利要求1所述的齿轮箱轴向负荷加载试验装置，其特征是：所述缸体（3）与支撑架（4）固定连接。

7.如权利要求1或3所述的齿轮箱轴向负荷加载试验装置，其特征是：所述活塞（5）包括为一体结构的受力部（52）和导向部（53）；所述导向部（53）位于受力部（52）上表面中部上方，且穿出缸体（3）。

8.一种采用如权利要求1所述的齿轮箱轴向负荷加载试验装置的试验方法，其特征是：包括以下步骤：

（1）将液压缸的缸体固定；

（2）将齿轮箱的输出法兰与连杆组件相连；连杆组件穿过液压缸活塞与液压缸活塞相连，并且连杆组件能与液压缸活塞保持相对转动；

（3）启动齿轮箱；

（4）向液压缸内注入高压油，使活塞带动齿轮箱的输出轴进行轴向运动；

（5）对齿轮箱的性能进行常规测试。